跟着互联网事务和通讯业的飞速开展,信息化给国际人类社会的开展带来了极大的推进。当今社会更是一个信息爆破的社会。信息量的急剧添加。明显传统的通讯技能显的无能为力。当下最具有吸引力的当然是光纤通讯技能。信息化是完成四个现代化的根底。光纤通讯技能和计算机技能是信息化的两大中心支柱,计算机担任把信息数字化,输入网络中去;光纤则是担负着信息传输的使命。光纤通讯被广泛的应用于信息化的开展,成为继微电子技能之后信息领域中的重要技能。本文在简略介绍光通讯的根本原理的根底上谈一下光纤的布线技能:
光学通讯原理
根本的光纤通讯体系是由数据源、光发送端、光学信道和光接纳机组成。数据是数字,声响,图象等各种信号的数字化。光发送机和调制器则担任将信号转变成合适于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包含最根本的光纤,还有中继扩大器EDFA等;而光学接纳机则接纳光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,终究得到对应的话音、图象、数据等信息。
PCM电端机
在光纤通讯体系中,光纤中传输的是二进制光脉冲0码和1码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而发生。而数字信号是对接连改变的模仿信号进行抽样、量化和编码发生的,称为P(pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机发生。
光发送端组成
从PCM设备(电端机)送来的电信号是合适PCM传输的码型,为HDB3码或CMI码。信号进入光发送机后,首要进入输入接口电路,进行信道编码,变成由0和1码组成的不归零码(NRZ)。然后在码型改换电路中进行码型改换,改换成合适于光线路传输的mBnB码或刺进码,再送入光发送电路,将电信号改换成光信号,送入光纤传输。
光中继器
传统的光中继器选用的是光-电-光(O-E-O)的形式,光电检测器先将光纤送来的十分弱小的并失真了的光信号转换成电信号,再通过扩大、整形、再守时,还原成与本来的信号相同的电脉冲信号。然后用这一电脉冲信号驱动激光器发光,又将电信号改换成光信号,向下一段光纤发送出光脉冲信号。一般把有再扩大(re-amplifying)、再整形(re-shaping)、再守时(re-timing)这三种功用的中继器称为3R中继器。
光接纳机
从光纤传来的光信号进入光接纳电路,将光信号变成电信号并扩大后,进行守时再生,又康复成数字信号。因为发送端有码型改换,因此,在接纳端要进行码型反改换,然后将信号送入输出接口电路,变成合适PCM传输的HDB3码或CMI码,送给PCM。
上述也是电信号转化成光信号然后通过传输终究又由光信号变为电信号的进程。然而在光纤技能的开展进程中阅历了一系列的规范。从开端的准同步数字体系到现在最先进的SDH光纤通讯办法。下面将简略介绍一下这些规范的开展进程。然后以便更好的了解光纤通讯技能的开展及其走向。
光纤通讯传输体系
下面是光纤通讯传输体系的开展进程:
1972 年ITU-T前身CCITT提出榜首批PDH主张
1976和1988年又提出两批主张–构成完好的PDH体系
1984年美国贝尔实验室开端同步信号光传输体系的研讨
1985年美国国家规范协会(ANSI)依据贝尔实验室提出的全同步网的设想,托付T1X1委员会起草光同步网规范,并命名为SONET(Synchronous Optical NETwork)
1986年CCITT开端以SONET为根底制定SDH
1988年通过了榜首批SDH主张
1990今后,SDH已成为光纤通讯根本传输办法;现在,SDH不仅是一套新的国际规范,又是一个组网准则,也是一种复用办法。
下面列出了几种传输技能(既包含电又包含光)的完成办法:
明线技能,FDM模仿技能,每路电话4kHz;
小同轴电缆6O路FDM模仿技能,每路电话4kHz;
中同轴电缆1800路FDM模仿技能,每路电话4kHz;
光纤通讯140Mb/s PDH体系,TDM数字技能,每路电话64kb/s;
光纤通讯2.5Gb/s SDH体系,TDM数字技能,每路电话64kb/s;
光纤通讯N×2.5Gb/s WDM体系,TDM数字技能+光频域FDM模仿技能,每路电话64kb/s。
光导纤维
光纤为光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它通明、纤细,虽比头发丝还细,却具有把光关闭在其间并沿轴向进行传达的导波结构。 现在,光通讯运用的光波波长规模是在近红外区内,波长为0.8至1.8um。可分为短波长段(0.85um)和长波长段(1.31um和1.55um)。光纤通讯有以下长处:传输频带宽,通讯容量大;损耗低;不受电磁搅扰;线径细,重量轻;资源丰富。
光纤布线
当今,国际上盛行的布线规范首要有两个,一个是北美的规范EIA/TIA-568A;一个是国际规范ISO/IECIS 11801。EIA/TIA-568A和ISO/IECIS 11801引荐运用62.5/125um多模光缆、50/125um多模光缆和8.3/125um多模光缆。
单模光纤和多模光纤能够从纤芯的尺度巨细来简略地判别。单模光纤的纤芯很小,约4~10um,只传输主模态。这样可彻底避免了模态色散,使得传输频带很宽,传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通讯。它是未来光纤通讯与光波技能开展的必然趋势。
多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大,传输模态较多,因此带宽较窄,传输容量较小;后者纤芯中折射率跟着半径的添加而削减,可获得比较小的模态色散,因此频带较宽,传输容量较大,现在一般都应用后者。
光纤的衔接和检测
一. 光缆的衔接:
办法首要有永久性衔接、应急衔接、活动衔接。
1. 永久性光纤衔接(又名热熔):
这种衔接是用放电的办法将连根光纤的衔接点熔化并衔接在一同。一般用在远程接续、永久或半永久固定衔接。其首要特点是衔接衰减在所有的衔接办法中最低,典型值为0.01~0.03dB/点。但衔接时,需求专用设备(熔接机)和专业人员进行操作,并且 衔接点也需求专用容器维护起来。
2. 应急衔接(又名)冷熔:
应急衔接首要是用机械和化学的办法,将两根光纤固定并粘接在一同。这种办法的首要特点是衔接敏捷牢靠,衔接典型衰减为0.1~0.3dB/点。但衔接点长期运用会不稳定,衰减也会大幅度添加,所以只能短时间内应急用。
3. 活动衔接:
活动衔接是使用各种光纤衔接器材(插头和插座),将站点与站点或站点与光缆衔接 起来的一种办法。这种办法灵敏、简略、便利、牢靠,多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接头。
二. 光纤检测:
光纤检测的首要意图是确保体系衔接的质量,削减毛病要素以及毛病时找出光纤的毛病点。检测办法许多,首要分为人工简易丈量和精密仪器丈量。
1. 人工简易丈量:
这种办法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辩所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光,从另一端调查哪一根发光来完成。这种办法尽管简洁,但它不能定量丈量光纤的衰减和光纤的断点。
2. 精密仪器丈量:
运用光功率计或光时域反射图示仪(OTDR)对光纤进行定量丈量,可测出光纤的衰减和接头的衰减,乃至可测出光纤的断点方位。这种丈量可用来定量分析光纤网络呈现毛病的原因和对光纤网络产品进行点评。
上述简略介绍了,光纤通讯技能的根本原理和根本的布线技能,当下已硬件技能开展日新月异,作为通讯技能的开展方向的光纤通讯设备更是开展敏捷。我国也是十分重视光纤通讯技能的研制。我国现在呈现的三个光谷也说明晰我国致力于光电子通讯的决计。东有长春“光谷”,南有广东“光谷”,中有“武汉•我国光谷”以及上海和重庆。几个“光谷”各有优势:长春“光谷”偏重开展液晶大屏幕;重庆“光谷”首要研讨和开发外表和器械;广东“光谷”大多是出产体系;而武汉“光谷”则把要点放在了光纤通讯技能的开展。特别是武汉光通讯光纤的产值在国际排名前列,体系和器材技能也在全国排名榜首,信任在不久武汉能够成为武汉能够成为我国最先进,具有国际先进水平的光电子信息产业基地。